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> 如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面。t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量m-高三物理
如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面。t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量m-高三物理
题目简介
如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面。t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量m-高三物理
题目详情
如图所示,物体
A
放在足够长的木板
B
上,木板
B
静止于水平面。
t =
0时,电动机通过水平细绳以恒力
F
拉木板
B
,使它做初速度为零,加速度
a
B
=
1.0m/s
2
的匀加速直线运动。已知
A
的质量
m
A
和
B
的质量
mg
均为2.0kg,
A
、
B
之间的动摩擦因数
μ
1
=
0.05,
B
与水平面之间的动摩擦因数
μ
2
=
0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度
g
取10m/s
2
。求
小题1:物体
A
刚运动时的加速度
a
A
小题2:
t =
1.0s时,电动机的输出功率
P
;
小题3:若
t =
1.0s时,将电动机的输出功率立即调整为
P
′
=
5W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,
t =
3.8s时物体
A
的速度为1.2m/s。则在
t =
1.0s到
t =
3.8s这段时间内木板
B
的位移为多少?
题型:计算题
难度:中档
来源:不详
答案
小题1:
aA
=
0.5m/s2
小题2:
P
1
=
7W
小题3:3.03m(或取
s
=
3.0m)
(1)物体
A
在水平方向上受到向右的摩擦力,由牛顿第二定律得
μ
1
mAg
=
mAaA
①
由①式并代入数据解得
aA
=
0.5m/s2 ②
(2)
t
1
=
1.0s时,木板
B
的速度大小为
υ
1
=
aBt
1 ③
木板
B
所受拉力
F
,由牛顿第二定律有
F
–
μ
1
mAg
–
μ
2(
mA
+
mB
)
g
=
mBaB
④
电动机输出功率
P
1
=
Fυ
1 ⑤
由③④⑤并代入数据解得
P
1
=
7W ⑥
(3)电动机的输出功率调整为5W时,设细绳对木板
B
的拉力为
F
′,则
P
′
=
F
′
υ
1 ⑦
代入数据解得
F
′
=
5N ⑧
木板
B
受力满足
F
′
–μ
1
mAg
–
μ
2(
mA
+
mB
)
g
=
0 ⑨
所以木板
B
将做匀速运动,而物体
A
则继续在
B
上做匀加速直线运动直到
A
、
B
速度相等。设这一过程时间为
t
′,有
υ
1
=
aA
(
t
1 +
t
′)
这段时间内
B
的位移大小
s
1
= υ
1
t
′
A
、
B
速度相同后,由于
F
>
μ
2(
mA
+
mB
)
g
且电动机输出功率恒定,
A
、
B
将一起做加速度逐渐减小的加速运动。由动能定理得
P
′(
t
2
–
t
′
–
t
1)
–
μ
2(
mA
+
mB
)
gs
2
=
(
mA
+
mB
)
υA
2
–
(
mA
+
mB
)
υ
12
由②③101112并代入数据解得
木板
B
在
t
=
1.0s到
t
=
3.8s这段时间的位移
s
=
s
1 +
s
2
=
3.03m(或取
s
=
3.0m)
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质量m="2"kg的物体以50J的初动
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一个带电小球在空中从点a运动
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题目简介
如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面。t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量m-高三物理
题目详情
小题1:物体A刚运动时的加速度aA
小题2:t = 1.0s时,电动机的输出功率P;
小题3:若t = 1.0s时,将电动机的输出功率立即调整为P′ = 5W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t = 3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t = 1.0s到t = 3.8s这段时间内木板B的位移为多少?
答案
小题1:aA= 0.5m/s2
小题2:P1= 7W
小题3:3.03m(或取s= 3.0m)
μ1mAg=mAaA ①
由①式并代入数据解得 aA= 0.5m/s2 ②
(2)t1= 1.0s时,木板B的速度大小为 υ1=aBt1 ③
木板B所受拉力F,由牛顿第二定律有
F–μ1mAg–μ2(mA + mB)g=mBaB ④
电动机输出功率 P1=Fυ1 ⑤
由③④⑤并代入数据解得 P1= 7W ⑥
(3)电动机的输出功率调整为5W时,设细绳对木板B的拉力为F′,则
P′=F′υ1 ⑦
代入数据解得 F′= 5N ⑧
木板B受力满足 F′–μ1mAg–μ2(mA + mB)g= 0 ⑨
所以木板B将做匀速运动,而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等。设这一过程时间为t′,有 υ1=aA(t1 + t′)
这段时间内B的位移大小 s1= υ1t′
A、B速度相同后,由于F > μ2(mA + mB)g且电动机输出功率恒定,A、B将一起做加速度逐渐减小的加速运动。由动能定理得
P′(t2–t′–t1)–μ2(mA + mB)gs2=(mA + mB)υA2 – (mA + mB)υ12
由②③101112并代入数据解得
木板B在t= 1.0s到t= 3.8s这段时间的位移
s=s1 + s2= 3.03m(或取s= 3.0m)